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REVISTA DA MADEIRA - EDIÇÃO N°83 - AGOSTO DE 2004

Propriedades

Resistncia e rigidez da madeira pinus

No passado, a maior parte da madeira provinha de rvores adultas de florestas naturais. Portanto, pouca importncia era dada madeira central das rvores. Atualmente, com o decrscimo constante do suprimento de rvores adultas com grandes dimetros, provenientes de florestas naturais, tornou-se comum a produo de madeira em ciclos curtos, atravs da adoo de espciesde rpido crescimento.

Existem vrias referncias na literatura internacional que ressaltam que as propriedades qumicas, fsicas, anatmicas e mecnicas da madeira formada nos primeiros anos de vida das rvores so diferentes e muitas vezes inferiores s da madeira formada na fase adulta da rvore.

No Brasil, a utilizao de pinus (de reflorestamentos) na indstria madeireira tem sido crescente nos ltimos anos. As estimativas indicam que do volume de madeira serrada produzida no Pas, estimada em aproximadamente 18 milhes de m, mais de 35% formado de madeira de pinus. Atualmente, no Brasil, existe aproximadamente 1,8 milho de hectares de plantaes constitudas por espcies de pinus, das quais 46% so de pinus taeda. Portanto, trata-se de uma espcie importante para o fornecimento de matria-prima, especialmente nas regies sul e sudeste do Pas.

A madeira juvenil corresponde a uma regio central na rvore de forma cilndrica, com dimetro mais ou menos uniforme, estendendo-se desde a base at o topo da rvore, podendo formar parte do alburno ou do cerne no tronco, se este ltimo j estiver presente na rvore.

A madeira juvenil o xilema secundrio, formado durante a fase jovem do cmbio vascular da rvore (estdios iniciais da vida da rvore). Este perodo varia conforme a espcie e pode ser afetado pelas condies ambientais. A madeira caracteriza-se anatomicamente por um progressivo acrscimo nas dimenses das clulas e por correspondentes alteraes na sua forma, estrutura e disposio em sucessivos anis de crescimento.

De modo geral, a maioria dos trabalhos sobre madeira juvenil enfatiza que o crescimento rpido nas plantaes origina a formao de madeira de qualidade inferior e que, atualmente, grande a proporo de madeira juvenil comercializada nos mercados, trazendo como resultado problemas de qualidade nos produtos obtidos deste tipo de matria-prima.

Nas florestas naturais de climas temperados a madeira juvenil normalmente fica restrita a uma pequena regio do volume total da rvore, e nas plantaes a quantidade de madeira juvenil maior, especialmente naquelas rvores provenientes dos primeiros desbastes ou de plantaes cortadas mais cedo. Este fenmeno muito mais acentuado nas plantaes das regies tropicais.

No h uma mudana absoluta da madeira juvenil para madeira adulta em um ano, mas sim em vrios anos. Quase todas as propriedades fsicas e qumicas da madeira, dentro da zona juvenil, so muito variveis e praticamente constantes na madeira adulta.

Muitos estudos tm sido conduzidos para determinar o ponto ou a idade de transio entre a madeira juvenil e a adulta em vrias espcies, como: em pinus sp., em pinus taeda e Populus deltoides, em Larix laricina, em pinus taeda e pinus elliottii, em Populus tremuloides, em Pseudotsuga menziesii, em Picea mariana e em pinus taeda. O comprimento dos traquedes ou das fibras constitui a principal varivel na definio do limite entre a madeira adulta e juvenil.

Os traquedes so mais curtos na regio de madeira juvenil que na madeira adulta, e muito mais curtos perto da medula, aumentando rapidamente na zona de madeira juvenil em direo casca. Mudanas no comprimento dos traquedes na zona adulta da rvore so muito pequenas.

A mudana de madeira juvenil para madeira adulta no se processa da mesma forma para as diferentes caractersticas e propriedades da madeira. Por exemplo, a estabilizao e a mudana se do de maneira mais rpida para a densidade do que para o comprimento dos traquedes.

A demarcao entre lenho juvenil e adulto no clara, devido s mudanas graduais nas clulas. De fato, o nmero real de anis do lenho juvenil depende de como ele definido anatomicamente, por exemplo, o comprimento dos traquedes pode atingir uma estabilidade antes da espessura da parede celular.



Resistncia e rigidez

A idade de transio da madeira juvenil para adulta, mensurada atravs das variaes de densidade ou do comprimento das fibras, diferente de acordo com as espcies. Por exemplo, essa transio, avaliada pela variao de densidade, ocorre entre 5 e 6 anos em pinus elliottii, caribaea e radiata, aproximadamente aos 10 anos em taeda e 20 anos em pinus ponderosa.

Com base na evoluo dos elementos anatmicos que as constituem, a madeira adulta refere-se ao lenho que apresenta traquedes estabilizados em crescimento. Para o pinus taeda com 30 anos de idade, essa estabilizao foi encontrada a partir do 11 ao 13 anel de crescimento.

Pesquisadores tm reportado a dificuldade na determinao precisa e consistente do limite entre a madeira juvenil e adulta, principalmente devido transio gradual desta mudana e s variaes existentes entre as espcies e a localizao geogrfica.

De modo geral, a madeira juvenil caracteriza-se por menor densidade, maior ngulo das microfibrilas na camada S, traquedes mais curtos, contrao transversal menor, maior contrao longitudinal, maior proporo de lenho de reao, menor porcentagem de lenho tardio, paredes celulares mais finas, maior contedo de lignina e hemicelulose, menor contedo de celulose e menor resistncia, em relao madeira mais adulta.

Peas estruturais que contenham uma determinada quantidade de lenho juvenil apresentam classes de resistncia inferiores, sendo este o motivo pelo qual as diferenas entre as propriedades do lenho juvenil e adulto so importantes para a utilizao da madeira.

Os mdulos de elasticidade (MOE) e de ruptura (MOR) da madeira so altamente correlacionados com a densidade, portanto so influenciados pela qualidade da juvenil. Os autores relataram que existem poucos estudos comparativos entre estas propriedades nos dois tipos de lenho. Os trabalhos encontrados na literatura apresentam valores baixos para a madeira juvenil, nestas duas propriedades.

As pesquisas encontradas neste sentido tm reportado que o mdulo de elasticidade e a resistncia compresso paralela e normal, a flexo esttica e a trao paralela so seriamente afetadas pela presena de madeira juvenil.

A produo de um tipo de madeira juvenil o resultado do processo de crescimento fisiolgico normal da rvore, portanto no h muitas alternativas para os silvicultores. A quantidade de madeira juvenil, que pode ser reduzida pela mudana no modelo de crescimento das rvores, muito pequena. Quase todas as alternativas para conseguir maior crescimento nas rvores resultam em maiores quantidades de madeira juvenil. Por exemplo, quando as rvores de pinus resinosa so fertilizadas com nitrognio, a regio de madeira juvenil aumenta no tronco.

Propriedades

O estudo mostra que os valores mdios do MOE e MOR da madeira mais externa (adulta) foram sensivelmente maiores que os da madeira interna (juvenil). As diferenas observadas nos valores mdios do MOE e do MOR na madeira adulta, em relao juvenil, foram maiores em aproximadamente 54 e 47%, respectivamente.

A grande diferena de resistncia e rigidez entre a madeira adulta e juvenil no ocorre exclusivamente pelas diferenas de densidade, sendo o maior ngulo fibrilar dos traquedes da madeira juvenil o maior responsvel por estas propriedades.

Constata-se, ainda, que os valores mdios de densidade obtidos para a madeira mais externa (adulta) foram sensivelmente maiores que os obtidos para a madeira interna (juvenil). As diferenas observadas nos valores mdios da densidade aparente da madeira adulta em relao juvenil foram da ordem de 26%.

A variao da densidade apresentada para a espcie (CV=14,63%) foi superior apresentada pelas madeiras juvenil e adulta. Em geral, a alta variao da densidade na rvore e entre rvores caracterstica do gnero pinus, e se deve a vrios fatores ambientais, genticos, silviculturais, madeira juveni, podendo chegar a aproximadamente 30% da mdia da espcie.

Com base nos resultados apresentados para as propriedades da madeira de pinus taeda L. estudadas, pode-se concluir: o comprimento dos traquedes aumentou na direo radial da rvore, no sentido medula-casca. Os traquedes tiveram maior aumento no comprimento, nos primeiros 18 anis.

Do 20 anel em diante, os comprimentos dos traquedes apresentaram pouca variao. A tendncia apresentada no comprimento dos traquedes axiais confirmou o padro de variao no sentido transversal ao tronco, em espcies de rpido crescimento do gnero pinus.

As propriedades de resistncia e rigidez flexo esttica foram superiores e menos variveis na madeira adulta do que na madeira juvenil. Os valores dos mdulos de elasticidade e de ruptura da flexo esttica mostraram correlaes mais significativas na madeira adulta do que na madeira que na madeira juvenil.

Os mdulos de elasticidade e de ruptura sofreram maior influncia da densidade na madeira adulta. A densidade aparente da madeira adulta foi maior do que na madeira juvenil.



Adriano Wagner Ballarin

Dep. de Engenharia Rural da Universidade Estadual Paulista UNESP, awballarin@fca.unesp.br

Hernando Alfonso Lara Palma

Dep. de Recursos Naturais da UNESP, larapalma@fca.unesp.br